气体超声波流量计整流装置设计与仿真分析

针对超声波流量计易受管道内流态畸变影响的特点,设计了一款由叶片式起旋器、直管混合腔与蜂窝整直器构成的复合整流装置,加装在超声波流量计上游.运用大涡模拟方法对无/有双弯头+半开平板扰流条件下超声波流量计内部的流场进行仿真,分析了测量声道上的速度分布以及整流装置安装间距对其产生的影响,评估了整流装置的性能.结果表明,无整流...     

闸阀扰流对外夹式超声流量计测量精度影响研究

受管路内不稳定流场的影响,外夹式超声流量计超声波传播声道上的流量计算模型改变,进而产生测量误差。采用计算流体动力学（CFD）仿真计算方法对50%闸阀开度时的管路流场进行了仿真分析,研究了闸阀前后不同位置处流场变化引起的流速变化情况,并在不同位置处提取多个声道的线平均速度进行比较,分析了选取不同声道时超声流量计的测量误差。最后,通过开展多声道超声流量计实测实验对CFD仿真计算结果进行了验证。     

多声道气体超声流量计的研究

实际流量测量时,多种因素如噪声、硬件、管壁粗糙程度、流场分布等都会降低气体超声流量计的精度。而采用多声道流量计能够降低这些因素影响。在详细介绍测量原理与影响因素的基础上,利用数值积分方法,对声道安装位置进行数学建模和优化研究,求解权重系数。因计算出测量面的速度均值,提升了测量精准度。在理论支持下,对流量计硬件系统进行规划及传感器等硬件选型。通过实验测量与数据分析,测量精度能基本满足要求,可为创新下代气体超声流量计提供一定参考。     

优化插入式电磁流量计线性度的研究

研究提高插入式电磁流量计准确度的问题。由于要求插入式电磁流量计的信号输入输出之间是完全呈线性关系的,但实际上插入式电磁流量计插入管道后探头表面会形成边界层使流场发生变化产生非线性现象。为了改善上述问题,利用FLUENT软件对四种不同形状的探头进行了三维仿真,通过比较被测平均流速与来流速度之间的线性度,从中得到了一种线性度相对较好的探头形状。仿真结果表明,通过优化探头形状来提高插入式电磁流量计的准确度是一种有效可行的方法,为插入式电磁流量计性能的提高,提供了理论基础和技术支持。     

多声道超声气体流量计的电路设计

介绍了一种多声道超声气体流量计的电路设计.在该流量计中,采用时差法测量管路中气体的线平均流速,再利用加权积分的方法求得其面平均流速和流量.针对超声气体流量计的特点,着重讲述了发射电路的设计,以及各个声道之间如何有效的进行切换,同时也对如何准确识别超声信号进行了讨论.     

相关流量测量系统的仿真研究

叙述了对两相流相关流量测量系统进行蒙特卡洛模拟的方法,并给出了脉冲超声相关流量计测量气/液两相泡状流的仿真研究结果。     

基于时差法的双声道超声波水流量计

针对中小管径单声道超声波流量计由于声道少而易受流场分布不均匀的影响，提出了一种基于时差法的双声道超声波水流量计。流量计的硬件系统由STM32L431低功耗模块、高精度计时模块TDC-GP22等组成。根据双声道管段结构，提出了基于卡尔曼滤波算法的数据融合方法，将两个声道的测量数据融合并完成滤波处理，提高了流量计的测量精度。实验测试表明，流量计测量误差在2.5%以内，卡尔曼融合滤波算法可以有效提高流量计测量精度。     

球阀开度对便携式超声波流量计测量精度的影响

为提高便携式超声波流量计在非标准安装条件下的校准能力,该文以球阀为扰流件,以便携式超声波流量计为研究对象,利用数值模拟与实流实验相结合的方法确定换能器在V型声程条件下的最优布置区域p,揭示了球阀开度K与前直管段长度L对测量精度的影响规律。结果表明,在K≥50%与p在定义基准位置d±10°偏差范围内,由L不足引入的测量误差通过修正,可保证测量精度在±1%以内,重复性在0.33%以内。该研究对提高便携式超声波流量计在非标准安装条件下的校准能力具有重要意义。     

超声检测技术讲座：第二讲 超声流量计和物位计

介绍超声波流量计与物位计的声学原理，在超声物位测量中，介绍了频率及探头的选择，提高物位计性能的若干措施，物位计举例。     

超声检测技术讲座 第二讲 超声流量计和物位计

介绍超声波流量计与物位计的声学原理。在超声物位测量中，介绍了频率及探头的选择，提高物位计性能的若干措施，物位计举例。     

Application of Weighted Data Fusion Method in Multi-Path Ultrasonic Flowmeter Measurement北大核心CSCD

In view ofthe problem that the measurement error caused by a transducer can not work normally in the measurement of the flow velocity of the multi-path ultrasonic flowmeter. On the basis of multi-sensor data fusion theory and its improvement, a data fusion calculation method suitable for multi-path ultrasonic flowmeter is proposed, meanwhile the improved optimal weighted data fusion method can adaptively calculate the optimal weight coefficient after each measurement. The experimental results show that the flow velocity calculated by this method and the Gauss-Jacobi integral method are basically consistent when the channels of the flowmeter can work normally, When single channel of the flowmeter can not work normally, this method can be used to obtain more stable flow velocity than the Gauss-Jacobi integral method, it can reduce the influence of measurement error to the calculation result. © 2017, The Editorial Office of Chinese Journal of Sensors and Actuators. All right reserved.     

超声波明渠流量计的设计

介绍了一种超声波明渠流量计。首先,阐述了三角形薄壁堰的流量计算方法,说明了超声波传感器的测量原理及以W77E58作为主控元件的超声波明渠流量计的原理、系统构成和硬件设计,最后,给出了流量计的实测数据,实验表明该流量计具有较高的准确度和可靠性,且价格低廉。     

利用管壁差压检测涡街流量信号的研究

现有涡街流量计传感器系统结构复杂,容易干扰旋涡尾流,需要离线维修和更换,对连续生产过程十分不利.根据涡街流量计的基本原理,提出了在管壁上安装差压传感器,通过检测旋涡发生体后管壁处的差压信号的频率来检测涡街流量信号的新方法.实验结果表明,这种方法不仅具有原理简单,准确度较高,工作可靠,成本低,抗干扰性较强,在一般工业测量中易实现等特点,而且能够简化涡街流量计传感器系统,消除传感器对尾流的影响,实现传感器在线维修和更换.     

提高超声波流量计量精度的方法

时差法超声波流量计通过检测换能器发射和接收的超声波信号的传播时间信号,实现流量的计量。超声波换能器的谐振频率及超声波信号传播过程中相位和幅值的变化等因素,会影响对超声波信号到达时间的准确计量,从而影响流量测量的精度。准确计量超声波信号的到达时刻是提升时差法超生波流量计的计量精度的关键之一。针对换能器发射和接收超声波信号的处理和获取电路进行了设计和分析,得出了实验结果和实验数据,对实验结果给出了实验分析和结论,并通过软件算法给出了进一步提高测量精度的方法。     

亚音速—音速文丘里智能流量计

介绍一种新型差压式流量计,其根据超临界和亚临界流动状态下的不同流量特性,使之间的具有音速－亚音速文丘里管与计算机构成的流量计的功能,从而扩大了流量测量范围,解决了测量过程中随工况变化自动修正测量偏差的问题。     

温度流量复合传感器

温度流量复合传感器用来同时测量水、酒精和煤油等液体介质的温度和流量。温度敏感元件采用Pt10 0 0 ,它的温度系数是 385 0× 10 -6/℃。流量采用旋翼式涡轮流量传感器测量。叶轮上的磁钢随着流体介质的流动而做圆周运动 ,磁钢上方的霍尔元件在磁钢通过它时输出电脉冲信号 ,频率电压转换器将正比于流量的频率信号转变成电压信号。温度和流量传感器的测量范围和准确度分别为 0～ 10 0℃、0～ 10L/min、± 0 .5℃、± 2 %FS。     

基于压电基片微液滴间隙式驱动研究

连续的声辐射力驱动方式难以在平面内精确操控微流体,报道了单步驱动微流体及其在平面中位置确定的方法.在128°-YX LiNbO3上制作中心频率27.7 MHz叉指换能器组,经方波调制的载波信号加到叉指换能器激发间隙性声表面波,以单步驱动其声路径上的微液滴.垂直方向叉指换能器组确定微液滴平面上位置.采用水和0.1 g/mL的NaCl溶液进行间隙性驱动实验,结果表明,在载波强度达到一定幅度时,微液滴运动速度随调制信号频率增大而减少;当调制信号频率一定时,声路径上微液滴运动速度随载波幅度增大而增大.     

A fluidic flowmeter

The flowmeter described here consists of a bistable fluid amplifier which is made to oscillate by interconnecting the two control ports. For suitably designed flowmeters and at Mach numbers less than 0·2, the oscillation is independent of compressibility and the frequency is uniquely related to volume flowrate. A simple transducer can be used to transmit a frequency modulated indication of the flow rate so the accuracy of metering depends only on the fluid mechanics of the flowmeter. The operation of the flowmeter is explained with particular emphasis on the dimensionless characterization of periodic flows as derived from the Navier-Stokes Equations. Dimensionless constraints on the operating range and the design of such flowmeters are derived from the known properties of fluid amplifiers and fluid transmission lines. Within certain limits, frequency is proportional to flow rate and this greatly simplifies signal processing. It is primarily intended that the flowmeter would form the basis of an on-line control system transmitting signals to a central computer; in this context linearity is not essential. Experimental data for three prototype flowmeters shows that the basic requirements of a useful instrument can be met.